一种桩基托换的施工结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种桩基托换的施工结构及施工方法，属于建筑施工桩基托换、结构改造技术领域，施工结构包括原有承台、既有桩、新建桩和新建托换梁，被托换桩为原有承台边部桩基，还包括新建桩帽和抱桩式桩帽，新建桩帽位于新建桩顶部，抱桩式桩帽位于被托换桩相邻侧既有桩上；顶升装置分别布置于新建桩帽和抱桩式桩帽上；新建托换梁与原有承台相连接，新建托换梁位于新建桩的上方。桩基托换的施工方法利用既有桩和新建桩作为顶升平台进行桩基托换，征用托换桩邻侧既有桩，在邻侧既有桩上施工既有桩抱桩式桩帽；施工新建桩，在新建桩上施工新建桩帽。本发明专利技术可以节约工期和造价，降低对周边环境的影响，适用于桥台或群桩的桩基托换施工，益于推广。

Construction structure and method of pile foundation underpinning

【技术实现步骤摘要】
一种桩基托换的施工结构及施工方法
本专利技术涉及建筑施工桩基托换、结构改造
，具体地说是一种桩基托换的施工结构及施工方法。
技术介绍
桩基托换是采用桩基形式进行基础托换的的方法，一般用于建筑物地下基础改造，是进行地基处理和加固的一种方式。桩基托换主要用于解决既有建筑物的地基加固问题、既有建筑物基础下需要修建地下工程或新建建筑工程影响到既有建筑物安全以及新建建筑施工时与既有桩冲突的问题。利用新建桩对于既有桩进行托换，常规的是采用“去一建二，去二建四”的托换方案，即托换两根既有桩需新建四根新桩基作为顶升平台。如在某工程施工中与立交桥桥台桩基发生冲突，需对桥台下最东侧两根桩基采取托换技术施工后处理凿除。若新建桩基采用常规的“去一建二，去二建四”的托换方案，共需新建四根桩基作为顶升平台。其中两根新建桩可以施作在既有桥台东侧，另需有一根新建桩在既有桥台下施工，桥台下空间狭小，且钻机和钢筋笼都受空间高度的限制，施工难度大；另一根桩在立交桥引道上，施工时需要封路，进行交通导改。采用这种传统的施工方式，施工难度、组织难度、协调难度都将会大大增加。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对以上不足之处，提供一种桩基托换的施工结构及施工方法，可以缩短工期、降低造价，减少对周边环境的影响。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种桩基托换的施工结构，包括原有承台、既有桩、新建桩和新建托换梁，被托换桩为原有承台边部桩基，该结构还包括新建桩帽和抱桩式桩帽，新建桩帽位于新建桩顶部，抱桩式桩帽位于被托换桩相邻侧既有桩上；顶升装置分别布置于新建桩帽和抱桩式桩帽上；新建托换梁与原有承台相连接，加大原有承台面积，形成整体托换梁，新建托换梁位于新建桩的上方。该结构利用既有桩和新建桩作顶升平台进行桩基托换，通过在新建桩帽和抱桩式桩帽上布置顶升装置对托换梁进行支撑，在此支撑下进行托换桩的截断施工，实现桩基托换，较常规的“去一建二，去二建四”的施工结构大大节约工期和造价，且能够降低对周围环境的影响。优选的，所述被托换桩为两个，新建桩为两个；两个新建桩上均施工新建桩帽；征用两个被托换桩的相邻侧两个既有桩，分别施工抱桩式桩帽。在两个新建桩帽和两个抱桩式桩帽上分别布置顶升装置，通过四个桩帽作为顶升平台，实现托换梁的顶升。优选的，所述顶升装置包括液压千斤顶、自锁装置和辅助支撑，于新建桩帽和抱桩式桩帽上分别呈品字形布置3个液压千斤顶、3个辅助支撑和3个自锁装置，同一端千斤顶采用并联式油路，保证同一端的每台千斤顶油压一致。优选的，所述新建托换梁包括延伸部和底部连接部，延伸部与原有承台端部相连、位于新建桩的上方，底部连接部连接延伸部底部与原有承台底部，使延伸部底部与原有承台底部成为一体，形成托换梁整体，实现新建桩的顶升。优选的，该结构还包括位移计、应变片和倾斜仪，位移计、应变片和倾斜仪安装于新建桩帽、抱桩式桩帽和托换梁上。每个新建桩帽和抱桩式桩帽上分别布置至少1个位移计，监测桩基沉降位移；原有承台和新建托换梁的顶面间隔布置位移计，监测托换梁沉降位移；原有承台和新建托换梁顶面的四个角部布置倾斜仪，监测梁体倾斜变形；原有承台和新建托换梁的侧面安装应变片，应变片连接应变仪，测试梁体最大弯矩截面的纵向应力。优选的，所述原有承台为桥台，被托换桩为桥台端部桩基。采用既有桩和新建桩共同作为顶升平台主动托换，实现桥台端部既有桩的托换。新建桩与被托换桩为等直径桩，所述新建桩帽横截面为正方形，边长不小于既有桩直径的5/3；抱桩式桩帽横截面为矩形，短边长不小于既有桩直径的5/3，长边长不小于既有桩直径的7/3。本专利技术还要求保护一种桩基托换的施工方法，托换桩为原有承台边部桩基，新建托换梁和新建桩对所述托换桩进行托换，其特征在于该方法利用既有桩和新建桩作为顶升平台进行桩基托换，征用托换桩邻侧既有桩，在邻侧既有桩上施工既有桩抱桩式桩帽；施工新建桩，在新建桩上施工新建桩帽；对应新建桩上方施工新建托换梁，与原有承台形成托换梁整体；在抱桩式桩帽和新建桩帽上安装顶升装置，在抱桩式桩帽、新建桩帽上和托换梁上分别布置位移监测点。优选的，顶升包括既有桩顶升阶段和新建桩、既有桩同步顶升阶段，其中，既有桩顶升阶段仅对既有桩端加压；新建桩、既有桩同步顶升阶段，位于托换梁两端的既有桩和新建桩同步加压。设备、监测调试正常后进入既有桩顶升阶段，该阶段确定既有桩最佳截断顶升力并对既有桩进行截断。待既有桩截断，结构稳定无明显变化，进入新建桩、既有桩同步顶升阶段，该阶段确定被托换桩最佳断桩顶升力，截断被托换桩。既有桩顶升阶段的主要目的在于：通过仅对既有桩端逐级加载稳压，分析确定实际最佳断桩顶升力；对托换体系进行理论超压检验结构安全性，尤其是抱桩式桩帽。新建桩、既有桩同步顶升阶段的主要目的在于：此时既有桩已截断，通过两端同步逐级加载稳压消除桩基前期沉降；在逐级加压过程中监测托换梁位移，确定被托换桩断桩最佳顶升力；利用被托换桩的部分抗拔力超压检验结构安全性。进一步的，该施工方法具体施工步骤如下：1)、施工新建桩；2)、基坑边支护边开挖至设计标高；3)、施工新建桩桩帽、既有桩抱桩式桩帽以及托换梁；4)、分别计算新建桩端和既有桩端顶升力取值，待托换梁及桩帽混凝土等强后安装顶升装置，顶升装置包括自锁装置、辅助支撑和千斤顶；5)、在桩帽和托换梁上分别布置位移监测点、应力应变监测点和倾斜监测点，并收集原始检测数据；6)、既有桩顶升、同步检测、截断该既有桩；7)、新建桩顶升、同步检测；8)、新建桩与既有桩同步顶升；9)、被托换桩截断；10)、千斤顶回油退出，载荷转移至自锁装置和辅助支撑；11)、托换节点处混凝土浇筑，利用既有桩和新建桩作顶升平台桩基托换完成。优选的，新建桩端和既有桩端顶升按照计算值30％、20％、15％、10％、10％、10％、5％、5％、3％、2％逐级加压，进行理论超压检验，每级加载后稳压5分钟，监测各个数据，并综合分析。本专利技术的一种桩基托换的施工结构及施工方法与现有技术相比，具有以下有益效果：该施工结构和方法通过利用既有桩和新建桩共同作为顶升平台，较常规的“去一建二，去二建四”的桩基托换方案大大节约了工期、造价，降低对周围环境的影响，适用于桥台或群桩的桩基托换施工，具有很好的使用推广价值。附图说明图1是实施例中利用既有桩和新建桩作顶升平台桩基托换的剖面示意图；图2是利用既有桩和新建桩作顶升平台桩基托换的BIM效果图。1、原有承台，2、新建托换梁，3、新建桩，4、既有桩，5、被托换桩，6、新建桩帽，7、抱桩式桩帽，8、顶升装置，9、位移计，10、应变片，11、倾斜仪，12、托换节点。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。一种桩基托换的施工结构，包括原有承台1、既本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桩基托换的施工结构，包括原有承台、既有桩、新建桩和新建托换梁，被托换桩为原有承台边部桩基，其特征在于该结构还包括新建桩帽和抱桩式桩帽，/n新建桩帽位于新建桩顶部，抱桩式桩帽位于被托换桩相邻侧既有桩上；顶升装置分别布置于新建桩帽和抱桩式桩帽上；/n新建托换梁与原有承台相连接，新建托换梁位于新建桩的上方。/n

【技术特征摘要】
1.一种桩基托换的施工结构，包括原有承台、既有桩、新建桩和新建托换梁，被托换桩为原有承台边部桩基，其特征在于该结构还包括新建桩帽和抱桩式桩帽，
新建桩帽位于新建桩顶部，抱桩式桩帽位于被托换桩相邻侧既有桩上；顶升装置分别布置于新建桩帽和抱桩式桩帽上；
新建托换梁与原有承台相连接，新建托换梁位于新建桩的上方。


2.根据权利要求1所述的一种桩基托换的施工结构，其特征在于所述被托换桩为两个，新建桩为两个；两个新建桩上均施工新建桩帽；征用两个被托换桩的相邻侧两个既有桩，分别施工抱桩式桩帽。


3.根据权利要求1所述的一种桩基托换的施工结构，其特征在于所述顶升装置包括液压千斤顶、自锁装置和辅助支撑，于新建桩帽和抱桩式桩帽上分别呈品字形布置3个液压千斤顶、3个辅助支撑和3个自锁装置。


4.根据权利要求1所述的一种桩基托换的施工结构，其特征在于所述新建托换梁包括延伸部和底部连接部，延伸部与原有承台端部相连、位于新建桩的上方，底部连接部连接延伸部底部与原有承台底部，使延伸部底部与原有承台底部成为一体。


5.根据权利要求1所述的一种桩基托换的施工结构，其特征在于每个新建桩帽和抱桩式桩帽上分别布置至少1个位移计，原有承台和新建托换梁的顶面间隔布置位移计，原有承台和新建托换梁顶面的四个角部布置倾斜仪，原有承台和新建托换梁的侧面安装应变片，应变片连接应变仪。


6.根据权利要求1-5任一项所述的一种桩基托换的施工结构，其特征在于所述原有承台为桥台，被托换桩为桥台端部桩基。


7.一种桩基托换的施工方法，托换桩为原有承台边部桩基，新建托换梁和新建桩对所述托换桩进行托换，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小跃，高士强，罗京，李奇宾，李晓晨，
申请(专利权)人：中建八局第二建设有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37